CN101078898A - 导电刷、处理盒体、以及图像形成装置 - Google Patents

导电刷、处理盒体、以及图像形成装置 Download PDF

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Abstract

在本发明中，将具有良好分散性的氧化处理碳黑用于获得即使当其被细致处理时也具有均匀阻抗的导电刷。通过使用导电刷执行图像形成处理，从而抑制了感光体的异常放电，并且在不损害感光体的情况下防止发生由于带电不均匀所引起的图像缺陷，以改善图像质量。均匀并光滑地刮削感光体以防止产生膜，从而改善了维护特性。

Description

导电刷、处理盒体、以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及一种导电刷，其用于利用电子照相系统的复印机、彩色打印机等中并执行图像承载体上的带电、清洁、和调色图像的扰乱，以及还涉及一种配备有该导电刷的处理盒体和图像形成装置。
背景技术
近年来，在诸如复印机和打印机的图像形成装置中，导电刷用于感光体上的带电、残留色调剂的清洁、以及调色图像的扰乱。已将使用包括均匀散布在纤维素等中的导电碳黑的刷丝(brushthread)的刷用作导电刷。也使用这种刷，其使用由包括导电微粒(例如，碳黑)的热塑性聚合体形成的导电成分和包括纤维形成热塑性聚合体的非导电成分的组合。
在这种情况下，例如，在将导电刷用作带电刷的情况下，其应当抑制发生带电的不均匀。因此，要求导电刷具有均匀的阻抗。例如，为了获得均匀的阻抗，在后者那种导电刷的情况下，这种刷已使用其导电成分完全覆盖非导电成分的芯/壳复合结构，并且包括其包含作为主成分的包含10个或以上碳原子的单体单元的聚酰胺树脂、芳族聚脂树脂、或聚烯烃树脂，作为构成导电成分的热塑性聚合体和构成非导电成分的热塑性聚合体。可选地，使用这种刷，其包括导电纤维(包括占导电碳黑质量的15至50％的热塑性聚合体，并具有1至15dtex的单纤丝纤度)和超细纤维(具有0.01至1dtex的单纤丝纤度)，以及其具有每米10个或更多的多个隔行点。
与具有弹性的导电辊相比，导电刷具有高耐用性并且抗污染。然而，由于导电刷呈纤维形式，所以其接触不均匀。结果，在半色调图像中出现条纹不均匀，可能导致图像质量的劣化。
例如，在通过使用未经过氧化处理的pH值为7.8的传统导电碳黑作为导电材料来生产具有单纤丝纤度为15至9dtex的刷纤维的刷的情况下，会发生明显的相对较厚的条状带电不均匀。当刷纤维的单纤丝纤度较小时，减小了条状带电不均匀的厚度，并且条纹变得不明显。条状带电不均匀的宽度大约从几十μm至几百μm。相对较宽的条状带电不均匀的电荷位移具有大约±100V的波动范围。当刷纤维的单纤丝纤度为9dtex或更小时，减小了由于刷纤维过厚所引起的条状带电不均匀。
然而，当刷纤维的单纤丝纤度减小到9dtex或更小时，代替宽的条状带电不均匀，类似细小划痕的条状带电不均匀变得明显。细小的条状带电不均匀具有大约几μm至几十μm的宽度，其包括多个具有几μm宽度的条纹。细小的带电不均匀主要形成在以高于平均电位约200V的电位带电的区域中。
存在这种风险：即使未将感光体表面刮成条状，但由于带电不均匀也会导致当形成半色调图像时发生条状密度不均匀。这是因为具有较小纤度刷纤维的导电刷导致了导电材料散布状态的波动，其导致纤维阻抗的波动，并且由于导电材料散布的不均匀而发生异常放电。
在用于图像形成装置的转印带和中间转印带中，在一些情况下，将包括经过高分散性氧化处理的碳黑的导电微粒用作导电材料。使用经过氧化处理的碳黑可以减小整个带内阻抗的波动。例如，在包括聚亚胺树脂的带状部件或片部件中散布经过氧化处理的碳黑。经过氧化处理的碳黑具有小的电场依赖性，并且难以发生由于转印电压所导致的电场集中。因此，其用于转印带和中间转印带中，并用作片的表面层，其在带电辊等上以管状缠绕。然而，包括散布在树脂纤维中的氧化处理碳黑的这种导电刷还没有投入实际使用。
因此，需要这种导电刷、处理盒体、和图像形成装置，使得在用于图像形成装置中的导电刷中，防止了由发生纤维厚度减小的导电材料的分布不均匀引起的阻抗波动所导致的异常放电，从而获得良好的图像。
发明内容
本发明的一个方面在于防止发生树脂中导电材料的分布不均匀所引起的刷纤维阻抗的不均匀，以在不发生异常放电的情况下实现良好的图像形成处理，从而可以获得没有密度不均匀的具有高图像质量的调色图像。
根据本发明的一个实施例，导电刷的特征在于包括基材和导电纤维，其中，导电纤维包括散布在树脂中的经过氧化处理的导电碳黑并以刷状附着在基材上。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的导电刷一部分的示意性结构图；
图1A是示出根据本发明第一实施例的导电刷的刷纤维的绒状结构的示图；
图1B是示出根据本发明第一实施例的图1A所示刷纤维前端结构的示图；
图2A是示出根据本发明第一实施例的刷纤维的示意性截面图；
图2B是示出根据本发明第一实施例的具有突起部的刷纤维的示意性截面图；
图2C是示出根据本发明第一实施例的具有芯/壳结构的刷纤维的示意性截面图；
图2D是示出根据本发明第一实施例的具有芯/壳结构和突起部的刷纤维的示意性截面图；
图3是示出根据本发明第一实施例的图像形成装置的示意性结构图；
图4是示意性示出根据本发明第一实施例的图像估计的示图；
图5是示出根据本发明第一实施例的包括尼龙6作为树脂的带电刷的带电不均匀小于100V的面积比的曲线图；
图6是示出根据本发明第一实施例的包括尼龙6作为树脂的带电刷的带电不均匀在100V或以上的面积比的曲线图；
图7是示出根据本发明第一实施例的根据包括尼龙6作为树脂的带电刷的氧化处理碳黑pH的带电不均匀在100V或以上的面积比的曲线图；
图8是示出根据本发明第一实施例的包括聚酰亚胺作为树脂的带电刷的带电不均匀在100V或以上的面积比的曲线图；
图9是示出根据本发明第一实施例的包括聚脂作为树脂的带电刷的带电不均匀在100V或以上的面积比的曲线图；
图9A是示出根据本发明第一实施例的包括人造纤维作为树脂的带电刷的带电不均匀在100V或以上的面积比的曲线图；
图10A是示出根据本发明第二实施例的图像形成部的示意性结构图；
图10B是示出根据本发明第二实施例的图像形成部的示意性结构图，其中，清洁装置从感光鼓的周围分离；
图11是根据本发明第二实施例的用于估计使用清洁刷时带电不均匀发生状况的表格；
图12是示出根据本发明第二实施例的控制清洁装置替换的流程图；
图13是示出根据本发明第三实施例的图像形成部的示意性结构图；
图14是根据本发明第三实施例的用于估计在使用扰乱刷时感光鼓中发生状况针孔的表格；
图15是示出根据本发明第三实施例的使用具有另一结构的扰乱刷的图像形成部的示意性结构图；
图16是示出根据本发明第四实施例的图像形成部的示意性结构图；
图17是根据本发明第四实施例的用于估计具有清洁刷的感光鼓刮痕的表格；
图18是示出根据本发明第五实施例的清洁系统的图像形成部的示意性结构图；
图19A是示出根据本发明第五实施例的从感光鼓轴向看的显影装置的示意性结构图；
图19B是示出根据本发明第五实施例的从前侧看的显影装置的示意性结构图；以及
图20是示出根据本发明第六实施例的无清洁器系统的图像形成部的示意性结构图。
具体实施方式
下面将参照作为实例的附图，详细描述本发明的实施例。图1是示出根据本发明第一实施例的导电刷12的示意性结构图，其中，导电刷12包括在作为基材的导电基布11上以绒状编织的导电刷纤维10。导电刷纤维10可如图1A所示地在基布11上连续缠绕，或者可如1B所示地切断缠绕纤维的前端。
优选地，刷纤维10的主要材料为具有相对较低吸水系数的聚酰胺树脂。根据该材料，相对于由于环境而引起的阻抗波动，使各种机械特性稳定。其实例包括尼龙6、11、12、和66。优选地，导电材料为pH值为4.5或者更低的酸性导电碳黑。通过对碳黑执行氧化处理来产生pH值为4.5或更低的酸性导电碳黑，并将其称作氧化处理碳黑。
pH值为4.5或更低的氧化处理碳黑通过氧化处理在表面上具有含氧官能团，例如，羧基、醌基、内酯基、和羟基，其在树脂基质中具有良好的分散性。可以通过在高温大气下使氧化处理碳黑与空气接触反应的空气氧化方法、在常温下使氧化处理碳黑与氧化氮或臭氧反应的方法、在高温下对氧化处理碳黑进行空气氧化然后在低温下对氧化处理碳黑进行臭氧氧化的方法等来执行氧化处理。
例如，可以通过由通道法(channel method)或气黑法表示的接触法来制造氧化处理碳黑。在处理之后，可以根据需要，将碳黑用于与硝酸等的液相氧化处理。
也可以通过诸如炉法的方法来生成氧化处理碳黑。在这种情况下，仅可通过炉法获得具有高pH值和低挥发成分含量的碳黑。因此，执行上述液相氧化处理，以控制pH值。通过该方法将pH值控制到4.5或更低的氧化处理碳黑也可以用作本实施例的刷纤维10。
在该实施例中使用的氧化处理碳黑的pH值为pH 4.5或更低，更优选地，为pH 3或更低。通过准备碳黑的水悬浮液并通过玻璃电极对其进行测量来获得碳黑的pH值。也可通过诸如处理温度和处理时间的氧化处理条件来控制氧化处理碳黑的pH值。
优选地，氧化处理碳黑包括1％至30％的挥发成分。在挥发成分少于1％的情况下，存在失去附着至表面的含氧官能团的结果从而降低了树脂基质中的分散性的情况。另一方面，在挥发成分多于30％的情况下，存在当分散到树脂基质中时，其被分解或者吸附至表面上含氧官能团的水量减少，从而生成的模制品的外观较差的情况。因此，通过使挥发成分在上述范围内，可以改善树脂基质中的分散性。可以通过将氧化处理碳黑在950℃下加热7分钟得到的有机挥发成分(例如，羰基、羟基、醌基、和内酯基)与其加热前总重的比来获得挥发成分。
氧化处理碳黑的特定实例包括由Mitsubishi化学公司制造的MA100S和MA77，以及由DegussaAG制造的Printex150T(pH 4.5)、Special Black 350(pH 3.5)、Special Black 100(pH 3.3)、Special Black250(pH 3.1)、Special Black 5(pH 3.0)、Special Black 4(pH 3.0)、Special Black 4A(pH 3.0)、Special Black 550(pH 2.8)、Special Black6(pH 2.5)、Color Black FW200(pH 2.5)、Color Black FW2(pH 2.5)、Color Black FW2V(pH2.5)、Monarch 1000(pH 2.5)、Monarch 1300(pH 2.5)、Monarch 1400(pH 2.5)、Mogul-L(pH 2.5)、和Regal 400R(pH 4.0)。
用作带电部件的刷纤维10的单纤丝纤度必须在9dtex或更小，用于防止由于纤维的接触不均匀所引起的条状带电不均匀变得显著。优选地，刷纤维10的单纤丝纤度为6dtex或更小。然而，在其小于0.5dtex的情况下，刷纤维10容易断裂，因此其优选范围为0.5至6dtex。在该刷用于清洁、调色图像的扰乱、或电消除器的情况下，刷纤维10的单纤丝纤度可为9dtex或更大，但从性能稳定性的观点来看优选地为9dtex或更小。
导电材料被均匀分散在本实施例的刷纤维10的里面和外面。因此，可以采用如图1B所示的绒形刷纤维的前端被切断以使刷的横截面与感光器接触以及如图1A所示的以环形形成刷纤维10以使绒形纤维的外表面与感光器接触的两个实施例。
在通过将电压施加给刷纤维10来获得到基布11或其支持体的传导的情况下，除了如图1所示的将纤维编织到基部11中之外，还可通过静电测量来植入纤维。从基布11和刷纤维10之间的附着强度的观点来看，优选地通过天鹅绒织造来编织纤维。
本实施例的刷纤维10具有诸如纤维包括均匀分散在纤维树脂(例如，尼龙)中的pH为4.5或更小的氧化处理碳黑的结构，并且具有如图2A所示的基本圆形横截面。然而，刷纤维的结构不限于此。例如，即使在包括均匀分散的氧化处理碳黑的纤维中，也可以使用如图2B所示的在其横截面上具有突起部的这种刷纤维10b。当刷纤维较细时，理论上可以减少带电不均匀。因此，通过将突起部用作细纤维，刷纤维10b可以提供具有更小直径的刷的特性。当刷纤维太细时，刷纤维易于断裂，从而使其耐用性恶化，但是具有突起部的刷纤维10b很难断裂，这是因为纤维本身较粗，因此期待较高的耐用性。
作为刷纤维的结构，除均匀分散结构以外，也可以使用多纤丝结构。可以在将氧化处理碳黑分散到纤维树脂中之后延展和成型时，由具有不同组分的材料形成的多条纤维被拉伸并彼此组合的方式获得多纤丝结构。
换句话说，具有不同组分的纤维彼此粘着。该结构的实例包括如图2C和图2D所示的芯/壳复合材料。例如，纤维的芯部分13c或13d由不包括氧化处理碳黑或具有少量氧化处理碳黑的树脂构成，从而改善其耐用性。纤维的外围部分14c和14d包括分散于其中的大量氧化处理碳黑，用于控制导电性。具有芯/壳结构的复合结构(其中，非导电成分或弱导电成分被导电成分包围)能够提高刷纤维的耐用性和导电性。
在该实施例中，通过将氧化处理碳黑分散在纤维树脂中获得导电性，并且与传统的碳黑相比氧化处理碳黑并没有显著改善耐用性。然而，在刷纤维10具有芯/壳结构的情况下，刷纤维10具有高耐用性，这是因为即使增加了氧化处理碳黑的分散量以减小阻抗，但刷纤维10本身并不易损坏。
除氧化处理碳黑之外，刷纤维10还可以包括无机微粒。无机微粒的实例包括二氧化钛和氧化铈。具有分散于其中的无机微粒的刷纤维10可以敏感且均匀地刮削感光体表面。因此，通过使包括刷纤维10的导电刷12滑动地接触感光器，可以防止在感光器上生成膜。
下面将描述导电刷12被用作电子照相系统的图像形成装置的带电部件的情况。图3是示出具有作为带电部件的导电刷的图像形成装置16的图像形成部17的示意性构成图。沿箭头S所示的旋转方向将作为带电部件的带电刷20、激光曝光装置21、显影装置22、转印辊23、和清洁装置24顺序设置在作为图像承载体的感光鼓18周围。向带电刷20施加-1kV的偏压，并向显影装置22的显影辊22a施加-350kV的偏压。可向这两个部件施加交变电场。例如，可以施加具有2至8kV的峰峰值(PP)和500Hz至500kHz的交变电流。
在图像形成部17中，当图像形成处理开始时，感光鼓18以箭头S所示的方向旋转。因此，通过带电刷20对感光鼓18均匀地充电。然后，通过激光曝光装置21以对应于图像数据的激光照射感光鼓18，以形成静电潜像。然后，感光鼓18通过显影装置22显影，并将转印辊23位置处的调色图像转印到从给纸部26供给的纸张P。然后，纸张P从感光鼓18剥离，并通过定影装置27定影调色图像。最后，在转印调色图像之后通过清洁装置24清洁感光鼓18，以去除残留的色调剂(toner，墨粉)，以准备下一图像的形成处理。
将详细描述带电刷20。通过将导电刷12粘着到具有8mm直径的金属轴20a上来制备带电刷20，其中，通过将刷纤维10编织在导电基布11中来制备该导电刷12。在金属轴20a旋转的情况下切割刷纤维10的前端，以获得具有18mm直径，呈具有切断前端的绒形的刷。基布11具有0.5mm的厚度，因此，刷纤维10的纤维长度为4.5mm。
将描述通过使用带电刷20来确定当感光鼓18带电时的带电均匀性。为了估计带电均匀性，将具有60mm直径的酞菁有机感光器用作感光鼓18。使带电刷20与感光鼓18接触，以具有0.5mm的重叠量，并且使其以两倍速度差在由箭头t所示的与感光鼓18相同的方向上旋转。通过将电压施加给金属轴20a有效地将偏压施加给带电刷20。在实验中，施加DC偏压。通过Monroe表面电位计测量带电电位。
由于带电均匀性的敏感性，所以不能通过用于估计的表面电位计来测量带电均匀性。因此，通过使包括色调剂的显影辊与感光鼓18摩擦接触带电来影响一种成分显影，并测量感光鼓18表面上的图像密度以估计带电均匀性。
当将DC偏压施加到带电刷20时，由于带电刷20的带电均匀性大多数情况下增加了表面电位(在反方向上)，并在图像上显现为白色条纹。其形成是因为一旦由于异常放电或电荷注入以使感光鼓18过量充以超过正常放电现象的电荷，在通过带电刷20的位置期间不能电擦除。在另一方面，在带电刷20未足够带电的区域中，在通过带电刷20的位置期间感光鼓18具有多个与刷纤维10接触的机会。因此，在通过带电刷20的位置期间感光鼓18被多次充电，从而其大多数部分最终被充以正常电位。表面电位增加的带电均匀性大概分为细锐白条(fine sharp white stripe)和具有相对较大宽度的宽弱条纹(wide weak stripe)。
将具体描述带电均匀性的测量方法。通过被偏压为-400V的显影辊来显影通过带电刷20在其表面上充以-300V的平均电压的感光鼓18，以获得半色调图像。此时，感光鼓18表面的大部分被显影以提供约1.0的反射密度。在具有由于过量带电而高出约100V(-400V)的表面电位的区域中，反射密度降低到约0.2。具有更高表面电位的区域不能被显影，以形成白色信号丢失(whitedropout)。
然后，将半色调图像放大三倍，并将其划分到具有0.9或以上反射密度的正常带电的区域，具有0.2至0.9反射密度的带电高达约100V的区域，以及具有0.2或以下反射密度的带电为100V或以上的区域。测量三个区域的面积比。通过显微镜放大图像，通过1μm的分辨率来测量2cm×2cm的区域。图4示意性示出了估计的图像。图4中[E]所示的区域为具有0.9或以上反射密度的正常带电的区域，[F]所示的区域为具有0.2至0.9反射密度的带电高达约100V的区域，以及[G]所示的区域为具有0.2或以下反射密度的带电为100V或以上的区域。
以上述方式估计由于以各种刷纤维形成的带电刷20使得在感光鼓18上发生的带电不均匀。使用分散于其中的具有pH为2.6的氧化处理碳黑(MA77，由Mitsubishi化学公司制造)的带电刷，以及作为比较实例，使用分散于其中的具有pH为7.8的传统碳黑(炉黑)的带电刷。
如聚酰胺的尼龙6、聚酰亚胺树脂、聚酯、以及人造纤维树脂被用作刷纤维10的树脂。可以任意确定纤维的制造方法，例如，通过熔体纺丝法形成聚酰亚胺纤维，其中，从喷嘴中挤压出高温熔化的树脂并通过使用由Toyo Seiki Kogyo有限公司制造的Capirograph IC缠绕。此时，改变条件以制造具有各种纤度的试样。分散的碳量为10至40的重量份，并对其进行控制，从而刷的阻抗为1×105至1×106Ω。作为带电刷，可以使用具有1×104至1×109Ω阻抗的刷。以使带电刷与铝素管(raw tube)接触具有约0.5mm的重叠量的方式来实现带电刷阻抗的测量，并且在将1，000V施加给带电刷的条件下测量流入铝素管的电流。测量时带电刷的圆周速度为与图像形成处理相同的铝素管的相同方向上的两倍速度差。
估计1
通过将尼龙6用作带电刷树脂的来估计带电不均匀。通过刷纤维纤度的改变来测量小于100V的带电不均匀面积比。在图5中示出了测量结果。当在视觉上确定半色调图像时小于100V的带电不均匀面积比小于2％时，图像质量基本上不会出现问题。
从图5可以发现，当带电刷的纤度为9dtex或以下时，在具有分散于其中的作为导电材料的pH 2.6的氧化处理碳黑的刷和具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的刷中小于100V的白色条纹均小于2％，使得基本上不会产生问题。然而，可以理解，当使用氧化处理碳黑时，即使仅使用了一点，小于100V的白色条纹面积也会减小。
通过尼龙6刷纤维纤度的改变来测量100V或以上的带电不均匀面积比。在图6示出了测量结果。当在视觉上确定半色调图像时100V或以上的带电不均匀面积比小于0.8％时，图像质量基本上不会出现问题。
从图6中可以发现，通过具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统刷，具有这样的趋势：当纤度减小时，100V或以上的带电不均匀度增加。结果，在传统的导电刷中，从图5可以理解，纤度为9dtex或以下时小于100V的带电不均匀基本不会出现问题，但从图6可以理解，在该纤度处由于100V或以上的带电不均匀引起的白色条纹的面积比为1.0％或以上，使得图像质量出现问题。
另一方面，通过具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例的导电刷，当纤度减小到9dtex以下时，基本上没有增加导电不均匀，并当纤维更细时，进一步减小带电不均匀。这是因为通过使用具有良好分散性的氧化处理碳黑，刷纤维的阻抗没有波动，而是在纤维(尤其是具有9dtex或以下的小纤度的导电刷)的整个长度上很均匀。结果，抑制了由于带电时异常放电所引起的100V或以上电位差的带电不均匀的增加。因此，从图6中可以明显得到，在该实施例的导电刷中，即使具有9dtex或以下的细纤度，由于100V或以上带电不均匀所引起的白色条纹面积比也可以保持在小于0.8，从而使图像质量基本上没有问题。
此外，通过尼龙6测量氧化处理碳黑的pH值和带电不均匀面积比之间的关系。通过纤度为3dtex的刷纤维，测量在氧化处理碳黑的pH值从pH 2.5变为pH 9.5时的带电不均匀面积比。如示出结果的图7所示，可以发现具有pH 4.5或以下的氧化处理碳黑提供了良好的分散性，并且100V或以上的带电不均匀面积比为小于0.8％，因此，其可以被用做带电刷。
估计2
通过将包含作为主成分的聚酰亚胺的树脂用作带电刷树脂来估计带电不均匀。通过改变刷纤维的纤度来测量100V或以上的带电不均匀面积比。图8中示出了测量结果。在将聚酰亚胺用做主成分的情况下，由于脆性使得不能通过3dtex或以下的纤维来制造刷。因此，通过准备的在6至15dtex范围内的纤度来测量带电不均匀面积比。
如图8所示，与具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统导电刷相比，具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例的导电刷的带电不均匀面积比减小。在纤度大于15dtex的情况下，其与传统导电刷之间没有很大的差别，但当纤度减小时，差别增加。然而，在聚酰亚胺树脂的情况下，当纤度减小时在带电不均匀中未发现峰值。在聚酰亚胺树脂的情况下，即使在本实施例的刷中，带电不均匀也随着纤度的变细而逐渐增加。结果，在纤度为6dtex处带电不均匀面积比超过0.8％，从而导致图像质量出现问题。
估计3
通过将包含作为主成分的聚酯树脂的树脂用作带电刷树脂来估计带电不均匀。通过本领域公知的熔融纺丝法以聚酯树脂来制造具有不同纤度的纤维。通过聚酯树脂可以制造具有3dtex或以下纤度的纤维。如图9所示，与具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统导电刷相比，具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例导电刷的带电不均匀面积比减小了。
在纤度大于15dtex的情况下，本实施例的导电刷与传统导电刷之间的带电不均匀面积比没有较大差别。然而，当纤度减小时，通过使用具有良好分散性的氧化处理碳黑而获得的效果变得明显。当纤度减小时，传统刷和本实施例的刷之间的差别增大。然而，在聚酯树脂的情况下，即使在本实施例的刷中，带电不均匀也随着纤度的变细逐渐增加。结果，在3dtex纤度处带电不均匀面积比超过了0.8％，从而导致图像质量出现问题。
估计4
通过将包含作为主成分的人造纤维树脂的树脂用作带电刷树脂来估计带电不均匀。通过本领域公知的熔融纺丝法以人造纤维树脂来制造具有不同纤度的纤维。通过人造纤维树脂可以制造具有3dtex或以下纤度的纤维。如图9A所示，与具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统导电刷相比，具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例的导电刷的带电不均匀面积比减小了。然而，在人造纤维树脂的情况下，即使在本实施例的刷中，带电不均匀也随着纤度的变细而逐渐增加。此外，与其他纤维相比，通过使用氧化处理碳黑而获得的总效果较小了。结果，在12dtex纤度处的带电不均匀面积比超过了0.8％，从而导致图像质量出现问题。
根据第一实施例，将具有良好分散性的氧化处理碳黑分散到纤维树脂中，以制造导电刷纤维10。从而，可以通过具有15dtex或以下纤度的细刷纤维10来获得在整个长度上具有基本均匀阻抗的导电刷12。
在将导电刷12用做图像形成装置16中带电刷20的情况下，因为刷纤维10的纤度可以减小，所以可以防止发生由于粗的刷纤维10所引起的在感光鼓18表面上呈条形刮痕，因此，可以防止发生小于100V条形的带电不均匀。此外，即使当刷纤维10的纤度减小时，也可以防止由于刷纤维10阻抗的不均匀所引起的异常放电的增大。因此，可以防止100V或以上条形的带电不均匀的增加。特别地，在将氧化处理碳黑分散到如聚酰胺树脂的尼龙中的情况下，可以获得防止带电不均匀增加的这种显著效果，尤其是在9dtex或以下的细纤度范围。因此，能够防止发生由于感光鼓18上呈条形的损伤所引起的带电不均匀和由于异常放电所引起的强烈带电不均匀，从而获得良好的图像。
将描述本发明的第二实施例。第二实施例使用第一实施例的导电刷，作为电子照相系统图像形成装置的清洁部件。因此，在第二实施例中，与第一实施例中描述结构相同的结构使用相同的标号，以省略其详细描述。图10A是示出具有安装于其中作为清洁部件的导电刷10的图像形成装置16的图像形成部17的示意性结构图。沿箭头S所示的旋转方向将带电辊30、激光曝光装置21、显影装置22、转印辊23、和清洁装置31顺序设置在感光鼓18周围。
清洁装置31为清洁部件，并具有与感光鼓18滑动接触的清洁刷32、除去由清洁刷32回收的色调剂的除去辊33、以及废色调剂储存器34。组合清洁刷32、除去辊33、和废色调剂储存器34，以形成清洁装置31。组合清洁装置31，并且如图10B所示，可将清洁刷32、除去辊33、以及废色调剂储存器34作为一个单元从感光鼓18的周围拆除。
清洁刷32和感光鼓18的重叠量可为这两个部件彼此接触的量，优选为0.1至2mm。例如，为了确保重叠量，考虑在压到感光鼓18上的清洁刷32两端设置导向环的这种结构。然而，由于重叠量具有较大公差，所以通过支持感光鼓18的机架和清洁装置31的单元主体对其进行定位来获得足够好的性能。
在图像形成部17中，当图像形成处理开始时，向带电辊30施加1,100V电压，并对以箭头S所示方向上旋转的感光鼓18表面充以约-500V的电压。随后，通过曝光装置21来实现对应于10％打印率的曝光，然后，通过使用施加有-350V偏压的显影装置22的显影辊22a以具有负极性的色调剂来实现逆转显影，然后，在转印辊23的位置处将调色图像转印到纸张P上。因此，通过清洁刷32清洁转印之后残留在感光鼓18上的残留色调剂。
向清洁刷32施加+400V的电压，以实现对感光鼓18上带负电的残留色调剂的偏压清洁。因此，通过清洁刷32回收的残留色调剂通过施加有+700V偏压的除去辊33偏压除去，并被回收到废色调剂储存器34中。
在通过清洁刷32的偏压清洁中，如果清洁刷32的刷纤维具有阻抗波动，则清洁刷32经受异常放电或者将电荷注入感光鼓18上的残留色调剂。在通过清洁刷32的异常放电和电荷注入使残留色调剂的极性反转为正极性的情况下，曾经回收到清洁刷32的色调剂再次粘附到感光鼓18上，并且进一步静电粘附到接触型带电辊30上。当粘附到接触型带电辊30上的色调剂量增加时，在通过带电辊30使感光鼓带电时发生带电不均匀，因此，应该防止发生这种现象。
在将由具有分散于其中的良好分散性的氧化处理碳黑的刷纤维10形成的导电刷12用作清洁刷32时，即使刷纤维10的纤度减小到15dtex或以下，刷纤维10的阻抗在其整个长度上也是基本均匀的。从而，清洁刷32可以防止在清洁时发生异常放电和电荷注入色调剂。因此，可以防止发生由色调剂的逆带电所引起的色调剂从清洁刷32再次粘附到感光体18，从而，可以防止色调剂粘附到带电辊30上。
执行一个比较实验，用于确定直到由于每个清洁刷将色调剂粘附到带电辊30上所发生的带电不均匀的连续打印张数。尼龙6被用作清洁刷的纤维树脂。分散在纤维树脂中碳黑的pH值为pH 2.6、pH 4.5、和pH 7.8，并且刷纤维的纤度为6dtex、9dtex、和12dtex。以打印具有约0.5ID(图像密度)的半色调图像的方式来实现带电不均匀测量，确定当具有0.1或以上ΔID(图像密度波动)的密度不均匀的部分超过整体的5％时出现问题。
图11中示出了结果。结果，在使用具有分散于其中的pH 2.6或pH 4.5的氧化处理碳黑的本实施例的清洁刷的情况下，由于即使在以9dtex或以下的纤度打印10,000张纸之后也不会发生由于带电不均匀所导致的图像缺陷。另一方面，在使用具有分散于其中的pH7.8的碳黑的传统清洁刷的情况下，无论以何种刷纤维的纤度在连续打印3,000至4,000张纸之后都会由于带电辊30的污染而产生图像缺陷。这表明与第一实施例中将刷用作带电刷20的情况类似，即使通过9dtex或以下的细纤维，也可以显著防止发生异常放电和电荷注入。还示出了与传统清洁刷相比，通过具有9dtex或以上纤度的粗纤维来获得高清洁效果。
在通过本实施例的清洁刷32除去感光鼓18上的残留色调剂时清洁装置31的废色调剂储存器34被装满的情况下，如图10B所示，将成套清洁装置31作为一个单元从图像形成装置16中拆除，并更换为新的清洁装置。
在从感光鼓18中拆除清洁装置31来更换清洁装置31时，存在清洁刷32上累积的色调剂散布到周围的可能性。因此，在将清洁装置31从感光鼓18中拆除之前，在清洁刷32上累积的色调剂粘附到感光鼓18或被废色调剂储存器34回收，从而防止了色调剂的散布。
将参照图12所示的流程图描述在更换清洁装置31之前回收清洁刷32上的色调剂。在步骤100中，确定废色调剂储存器34是否已装满。在废色调剂储存器34未装满的情况下，执行普通操作(步骤103)。在废色调剂储存器34已装满的情况下，在步骤101中，在控制面板等上显示应该更换清洁装置31的信号。在步骤102中，确认用户是否已准备好用于更换的新清洁装置31。在用于更换的清洁装置31未准备好的情况下，在步骤103中执行普通操作。在用于更换的清洁装置31已准备好的情况下，在步骤104中用15秒除去清洁刷32上的色调剂，防止在更换时色调剂散布到周围。
在步骤104中，在未打印图像的状态下使感光鼓18、带电辊30、清洁刷32、和除去辊33驱动15秒。在此期间，向清洁刷32施加500V的偏压，并向除去辊施加700V的偏压。根据该操作，将在清洁刷32上累积的带负电色调剂转移到废色调剂储存器。另一方面，在清洁刷32上少量存在的带正电色调剂被转移到感光鼓。结果，在15秒期间内，将清洁刷32上的色调剂充分去除。
在步骤104中，与普通的图像形成处理相比，可以改变施加到清洁刷32或除去辊的偏压，以在短时间内除去清洁刷32上的色调剂。可选地，为了改善清洁刷32上色调剂的回收率，与打印图像的情况相比，可以增加清洁刷32和除去辊33之间的电位差，并可将诸如AC偏压的振动电场施加给除去辊33。例如，在步骤104中清洁刷32上的偏压为+400V的情况下，除去辊33上的偏压约为+1,000V，或者将大约500Hz的包括DC+800V和AC pp 1,500V的AC偏压施加给除去辊33，从而，可以改善除去辊33的色调剂除去能力。
随后，在经过步骤104中的15秒之后，操作进行步骤106，并且在控制面板等上显示已完成更换清洁装置31的准备。此后，用户更换成套的清洁装置31。
根据第二实施例，由刷纤维10形成的导电刷12被用作清洁刷32，该导电刷通过将具有良好分散性的氧化处理碳黑分散到纤维树脂中，而具有基本均匀的阻抗。根据该结构，可以抑制异常放电和将电荷注入清洁刷32的色调剂。因此，可以防止增加由于色调剂的反转带电所引起的色调剂再次粘附到感光鼓18，并且防止增加粘附到带电辊30上的色调剂量，从而，防止增加感光鼓18上的带电不均匀。
用于在转印之后回收残留在感光鼓18上的残留色调剂的清洁装置不限于上述结构。例如，可以一但将感光鼓18上的残留色调剂回收到清洁刷中之后，在未打印图像期间将其从清洁刷再次粘附到感光鼓18，此后，将色调剂回收到显影装置。在这种情况下，通过使用具有分散于其中的氧化处理碳黑的本实施例的清洁刷，能够抑制清洁时的异常放电和电荷注入色调剂。根据该结构，可以抑制在清洁时色调剂被反转带电并再次粘附到感光鼓的现象。
具体地，在清洁装置中，在回收到清洁刷之后保留残余色调剂。因此，与图10所示的清洁刷相比，增加了保留色调剂期间反转色调剂极性的可能性。能够抑制异常放电和电荷注入色调剂的本实施例的清洁刷可以确保防止色调剂的反转带电。结果，抑制了色调剂粘附到带电辊，从而防止了带电不均匀度的增加。
将描述本发明的第三实施例。在第三实施例中，第一实施例的导电刷被用作无清洁器系统的图像形成装置的扰乱部件。因此，在第三实施例中，与第一实施例中描述的结构相同的结构使用相同的标号，以省略其详细描述。图13是示出具有作为扰乱部件安装的导电刷10的无清洁器系统的图像形成装置的图像形成部37的示意性结构图。沿由箭头S所示的旋转方向将子电晕充电器(scorotroncharger)38、激光曝光装置21、具有施加了-350V偏压的显影辊22a的显影装置22、转印辊23、和施加了+400V偏压的扰乱刷40顺序设置在感光鼓18周围。
无清洁器处理是这样的处理：代替用于在转印之后除去残留在感光鼓18上的残留色调剂的清洁装置，通过扰乱装置扰乱残留色调剂的模式，然后通过下一图像形成的显影位置，从而，利用显影装置22回收残留色调剂。刷装置通常被用作扰乱装置。
一旦扰乱刷40回收了感光鼓18上的残留色调剂之后，通过电荷注入等反转色调剂的极性使色调剂逐步返回到感光鼓18。因此，扰乱刷40的阻抗优选为小于108Ω。然而，过度减小扰乱刷40的阻抗，存在感光鼓18上发生异常放电从而在感光鼓表面上形成针孔的可能性。
执行比较实验，用于确定直到各种扰乱刷在感光鼓18上形成针孔从而形成图像缺陷的连续打印张数。尼龙6被用作清洁刷的纤维树脂。分散在纤维树脂中碳黑的pH值为pH 2.6、pH 4.5、和pH 7.8，刷纤维的纤度为6dtex、9dtex、和12dtex，并且扰乱刷的阻抗为106和104Ω。
图14中示出了结果。结果，在刷阻抗为106Ω的情况下，通过具有分散于其中的pH 4.5或以下的氧化处理碳黑的纤度为9dtex或以下的本实施例的扰乱刷，在打印10,000张纸之后未形成针孔。另一方面，通过具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统扰乱刷，即使具有12dtex的较大纤度，但由于在7,000张纸左右出现针孔而引起了图像缺陷。此外，在约104Ω的刷阻抗的情况下，碳黑pH值差的影响尤其显著。通过使用pH 4.5或以下的氧化处理碳黑的本实施例的扰乱刷，通过9dtex或以下的纤度在打印10,000张纸之后没有形成针孔。另一方面，通过使用pH 7.8的碳黑的传统扰乱刷，在800张纸左右就形成针孔。
可以发现，通过传统扰乱刷，在刷纤维10的阻抗较低的区域中，在感光鼓18中易于形成针孔，但是通过使用氧化处理碳黑的本实施例的扰乱刷，难以发生异常放电。
根据第三实施例，由刷纤维10构成的导电刷12被用作扰乱刷40，通过将具有良好分散性的氧化处理碳黑分散到纤维树脂中使得该导电刷12具有基本均匀的阻抗。根据该结构，可以抑制扰乱刷40的异常放电。因此，可以防止发生由于异常放电引起的在感光鼓18上形成的针孔，并且可以防止发生由于针孔引起的图像缺陷。
不限制本实施例中扰乱刷的形状，还可以使用图15中所示的固定扰乱刷41。
将描述本发明的第四实施例。第四实施例用于验证由于第一实施例的导电刷所引起的感光体表面的刮痕状态。通过使用第二实施例的成套清洁装置31的清洁刷32进行这种验证。因此，与第二实施例中描述的结构相同的结构使用相同的标号，以省略其详细描述。如图16所示，沿由箭头S所示的旋转方向将子电晕充电器38、激光曝光装置21、显影装置22、转印辊23、和清洁装置31顺序设置在感光鼓18周围。
通过使用各种清洁刷来实现连续打印，并且比较感光鼓18表面上的刮痕状态。尼龙6被用作清洁刷的纤维树脂。分散在纤维树脂中碳黑的pH值为pH 2.6、pH 4.5、和pH 7.8，并且刷纤维的纤度为6dtex。除碳黑之外，还添加作为无机微粒的二氧化钛，作为添加剂。通过使感光鼓18与清洁刷32进行接触来执行80,000张纸的连续打印测试，并且对每20,000张纸估计感光鼓表面的平均刮痕量和表面粗糙度以及半色调图像的粗糙度。利用涡流厚度计(LH-330，由Kett Electric Laboratory制造)测量平均刮痕量，利用激光显微镜(1LM21，由Lasertec Corp.制造)测量表面粗糙度。
图17中示出了结果。结果，在没有添加二氧化钛的情况下，具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例的清洁刷和具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统清洁刷之间，感光鼓18的平均刮痕量没有太大差别。然而，使用传统的清洁刷，表面粗糙度会逐渐增加，但使用本实施例的清洁刷32，在超过最初的20,000张纸表面粗糙度也没有大幅增加。使用传统的清洁刷，在60,000张纸左右半色调图像的粗糙度在目视观测条件下很明显，但使用本实施例的刷，则最终都没有观察到粗糙度的增加。
因此，可以发现，与具有分散于其中的pH 7.8的碳黑的传统清洁刷相比，使用具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例的清洁刷32，感光鼓18的刮痕不均匀更小。结果，可以理解，本实施例的清洁刷32可以被稳定使用，并且可以在很长的时间周期内保持高的图像质量。
在除碳黑之外还将3.0％的二氧化钛作为添加剂分散到刷纤维中的情况下，由于传统清洁刷中作为无机微粒的二氧化钛的影响，导致刮痕量增加。与没有添加二氧化钛的情况相比，表面粗糙度得到改善，但在完成80,000张纸之后表面粗糙度变成4.1。另一方面，在本实施例的清洁刷32中，可以发现当由于二氧化钛的影响而使刮痕量增加时，在完成80,000张纸的打印之后表面粗糙度变成2.4，并且非常均匀地刮削感光鼓。
因此，可以发现具有分散于其中的pH 2.6的氧化处理碳黑的本实施例的清洁刷32作为均匀和平滑刮削感光鼓18表面的措施比较有效。还可以发现，添加二氧化钛对均匀和平滑地刮削比较有效，但是增加了刮痕量。
结果，具有分散于其中的氧化处理碳黑的导电刷具有防止形成膜和除去膜的作用，其中，色调剂树脂、蜡、外部添加剂等粘附到感光体上。一般来说，色调剂树脂、蜡、外部添加剂等易于粘附到具有高耐用性并难以刮削的感光体上。形成膜是当感光体表面与如接触转印部、接触带电部、和清洁部的装置接触时，由于向存在于其上的色调剂等施加压力而使该装置固定至感光体的现象。
具有高耐用性的感光体的实例包括无机感光体，其包含作为主成分的非晶硅(α-Si)。在有机感光体中，当如JP-A-2005-173566中所示使用包含具有链式可聚合官能团的空穴传输材料的感光体时，难以损伤具有高表面硬度的感光体，并具有延长的使用寿命。
在采用感光体的情况下，当将具有分散于其中的氧化处理碳黑的导电刷用作感光体研磨刷的情况下，基本没有研磨感光体本身，但是仅可以稳定除去固定的色调剂成分等。结果，可以防止发生在感光体表面上形成膜。可以通过使用本发明的具有分散于其中的氧化处理碳黑的导电刷作为带电装置、清洁装置、或扰乱装置来获得该效果。
例如，在将具有分散于其中的氧化处理碳黑的导电带电刷用作带电装置的情况下，可以去除导致在感光体上形成膜的具有充分强附着力的微粒色调剂，并使感光体表面带电。此外，还可以去除实际上形成膜的部分。然而，该效果也刮削感光体的表面。因此，具有高耐用性的感光体(例如，难以刮削的感光体和平均稳定刮削的感光体)对稳定地膜形成防止装置和膜除去装置是有效的。
根据本发明的第四实施例，包含刷纤维10的导电刷12与感光鼓18接触，从而平均并平滑地刮削感光鼓18表面，该刷纤维12具有分散在具有基本均匀阻抗的纤维树脂中的分散性良好的氧化处理碳黑。根据该结构，防止发生在感光鼓18上形成膜，此外，除去薄膜，从而改善了感光鼓18的使用寿命。
在该实施例中，添加至刷纤维10的无机微粒可以是氧化铈等。可以对带电装置、清洁装置、和扰乱装置分离设置用于防止在感光鼓18表面上形成膜的导电刷。
将描述本发明的第五实施例。在第五实施例中，在图像形成部中使用第一实施例的导电刷，从而减轻了维护图像形成装置的负担。在该实施例中，为了得到彩色图像，以串联形式设置第四实施例的多个图像形成部46作为图像形成站，以获得彩色图像。因此，与第四实施例中描述的结构相同的结构使用相同的标号，以省略其详细描述。
在图像形成装置中，一般来说，当图像形成部的图像承载部件、带电装置、和显影装置更换操作的频率非常小时，用户仅通过更换清洁装置和用于将色调剂补给显影装置的色调剂箱就可以实现对图像形成装置的维护。在这种情况下，当可以省略在具有色调剂和载体的两种成分显影的显影装置中定期更换显影剂时，可以改善维护特性。在具有多个用于各个颜色色调剂的图像形成站的串联彩色图像形成装置中，特别需要进一步减轻维护负担。
图18示出了本实施例的4串联彩色图像形成装置的清洁器系统的图像形成部50。沿着中间转印带51，图像形成部50具有黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、和黑色(K)的四组图像形成站52Y、52M、52C、和52K。中间转印带51在驱动辊51a和从动辊51b之间拉伸。标号51c表示清洁器。
例如，黄色(Y)图像形成站52Y具有沿由箭头t所示的旋转方向顺序设置在感光鼓53Y周围的子电晕充电器38Y、显影装置22Y、和清洁装置31Y。在感光鼓53Y周围从子电晕充电器38Y到显影装置22Y的范围内，从激光曝光装置21中射出用于曝光的光。转印辊54Y设置在与感光鼓53Y相对的位置处，中间转印带51介于其间。
显影装置22Y采用更换少量显影剂的系统。如图19A和图19B所示，显影容器56在上部具有用于显影剂的入口57，并在底部具有出口58。通过入口57，从用于供给通过混合黄色(Y)色调剂与少量载体而获得的显影剂的色调剂供给箱60Y供给显影剂。
出口58排出从显影容器56中的排出螺旋61逐渐自动传送出的显影剂，并将显影剂传送至废色调剂箱62Y。例如，通过旋转排出螺旋61可以控制从出口58排出的显影剂量。可以采用所谓的溢出系统，其中，排出显影容器中增加到超过预定高度的显影剂的溢出量。此外，可以采用当供给显影剂时通过分别控制色调剂和载体将它们置入显影容器中的系统。
通过采用显影装置22Y，可以省略在从图像形成装置主体中拆除显影装置之后执行的用于更换显影剂的操作。由于用于两成分显影的显影器机械使用寿命相当长，如从300,000至2,000,000张纸，所以使用户不必执行更换显影装置22Y的维护操作。
显影装置22Y采用更换少量显影剂的系统，从而可以使显影装置22Y小型化。因此，在本实施例中，利用通过使显影装置小型化获得的空间，从而可以在该空间中设置相邻图像形成站的清洁装置中，此外，可以增加清洁装置废色调剂储存器34的容量。
在增加废色调剂储存器34的容量以防止在感光鼓53Y的使用寿命终止之前废色调剂储存器34装满的情况下，可以省略在使用期间更换清洁装置31Y。通过代替清洁器系统而使用如图20所示的无清洁器系统中的扰乱装置71Y，可以省略废色调剂储存器34，并且可以消除溢出的风险。
此外，通过清洁装置31Y的清洁刷32，防止感光鼓53Y形成膜或除去其上的膜，从而，可以延长其使用寿命。因此，集成并支持感光鼓53Y、子电晕充电器38Y、和清洁装置31Y，以形成盒体，从而，仅在感光鼓53Y的使用寿命终止时才更换该盒体。根据该结构，可以减轻用户维护图像形成部50的负担。
以上描述了黄色(Y)图像形成站52Y，以相似的方式构成品红色(M)、青色(C)、和黑色(K)图像形成站52M、82C、和52K。在品红色(M)、青色(C)、和黑色(K)图像形成站52M、52C、和52K的每一个中，在感光鼓53M、53C、和53K周围分别顺序设置子电晕充电器38M、38C、和38K、显影装置22M、22C、和22K、以及清洁装置31M、31C、和31K。分别在感光鼓53M、53C、和53K周围从子电晕充电器38M、38C、和38K到显影装置22M、22C、和22K的范围内，从激光曝光装置21中发射用于曝光的光。将转印辊54M、54C、和54K分别定位在与感光鼓53M、53C、和53K相对的位置处，中间转印带51介于其间。
类似于显影装置22Y，每个显影装置22M、22C、和22K都采用更换少量显影剂的系统。分别将来自色调剂供给箱60M、60C、和60K的显影剂提供给显影装置22M、22C、和22K。
将从显影容器56的出口58排出的显影剂分别传送至废色调剂箱62M、62C、和62K。
通过采用更换少量显影剂的系统，显影装置22M、22C、和22K不必执行用于在从彩色图像形成装置中主体拆除显影装置之后执行的更换显影剂的操作，并且使其小型化。因此，在本实施例中，如图18所示通过彼此嵌套来设置图像形成站52Y、52M、52C、和52K的清洁装置31Y、31M、和31C以及相邻的显影装置22M、22C、和22K，从而，使图像形成部50小型化。此外，增加了清洁装置废色调剂储存器34的容量，从而可以省略在感光鼓53M、53C、和53K的使用寿命终止之前更换清洁装置31M、31C、和31K。通过代替清洁装置31M、31C、和31K而使用无清洁器系统中的扰乱刷71M、71C、和71K，可以省略废色调剂储存器34。
因此，在本实施例中，在感光鼓53Y、53M、53C、和53K的使用寿命终止之前不用维护站52Y、52M、52C、和52K中的清洁装置31Y、31M、31C、和31K。因此，分别集成并支持感光鼓53Y、53M、53C、和53K以及在它们周围的子电晕充电器38Y、38M、38C、和38K及清洁装置31Y、31M、31C、和31K，以针对站52Y、52M、52C、和52K形成盒体，从而仅在站52Y、52M、52C、和52K中感光鼓53Y、53M、53C、和53K的使用寿命终止时分别更换该盒体。根据该结构，可以不用维护图像形成部50。
此外，防止感光鼓53Y、53M、53C、和53K形成膜或者除去其上的膜，从而可以延长其使用寿命。因此，与显影装置22Y、22M、22C、和22K类似，可基本不用更换感光鼓53Y、53M、53C、和53K。通过利用a-Si感光体、硬化有机感光体等，可以不用维护图像形成部50。结果，用户可以不用更换显影装置22Y、22M、22C、和22K以及感光鼓53Y、53M、53C、和53K，并且可免于维护。用户可以仅更换清洁装置以及子电晕充电器38Y、38M、38C、和38K的单元。
根据第五实施例，由刷纤维10形成的导电刷12被用作清洁刷32或无清洁器系统的扰乱刷40，该导电刷12通过将具有良好分散性的氧化处理碳黑分散到纤维树脂中而具有基本均匀的阻抗。根据该结构，防止在感光鼓53Y、53M、53C、和53K上形成薄膜。同时，显影装置22Y、22M、22C、和22K采用更换少量显影剂的系统。根据该结构，可以省略通过将显影装置22Y、22M、22C、和22K从图像形成部中取出来更换显影剂的维护操作，并且可以使显影装置22Y、22M、22C、和22K小型化。此外，可以增加清洁装置31Y、31M、31C、和31K废色调剂储存器34的容量。
根据该结构，在图像形成站52Y、52M、52C、和52K中，延长了感光鼓53Y、53M、53C、和53K的使用寿命，完全不用维护显影装置22Y、22M、22C、和22K，并且可以减少清洁装置31Y、31M、31C、和31K的更换频率。例如，分别集成子电晕充电器38Y、38M、38C、和38K以及清洁装置31Y、31M、31C、和31K，以在图像形成站52Y、52M、52C、和52K中形成处理盒体。根据该结构，仅通过更换处理盒体就可以非常容易地执行维护操作。因此，即使其具有4串联系统也可以显著减轻图像形成部50的维护负担。此外，不存在维护时色调剂从清洁刷32溅出色调剂从而污染图像形成部50周围的风险。
在该实施例中，不限制处理盒体的结构，并且可以感光鼓和只包括导电刷的清洁装置构成一个单元，以及感光鼓和包括导电刷的带电装置构成一个单元的方式来任意确定。因此，能够与感光鼓同时更换的机构可以与感光鼓集成在一起，以形成处理盒体。处理盒体可用于单色图像形成装置的图像形成部中。
本发明不限于上述实施例，在本发明的范围之内可以进行各种改变。例如，不限制分散在导电刷中的氧化处理碳黑的pH值，只要其在4.5或以下，可以任意选择所使用的纤维树脂，并且可以根据需要改变刷纤维的厚度。

Claims (20)

1.一种导电刷，包括：
基材；以及
导电纤维，包括分散在树脂中的经过氧化处理的导电碳黑，并以刷状粘附到所述基材上。
2.根据权利要求1所述的导电刷，其中，所述导电碳黑的pH值为4.5或以下。
3.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述树脂包括作为主成分的聚酰胺树脂。
4.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述树脂包括作为主成分的聚酯树脂。
5.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电纤维具有9dtex或以下的纤度。
6.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电纤维还包括无机微粒。
7.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电纤维具有所述导电碳黑被均匀分散到所述树脂中的结构。
8.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电纤维具有芯/壳结构，所述芯/壳结构具有芯部分和成分不同的外围部分。
9.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电纤维具有包括多个单纤丝的多纤丝结构。
10.根据权利要求2所述的导电刷，其中，在所述基材上以绒状编织的导电纤维具有露出导电纤维截面的刷状前端。
11.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电刷为带电部件，所述带电部件施加有偏压，并与具有速度差的电子照相图像形成装置的图像承载部件接触，以使所述图像承载部件带电。
12.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电刷为清洁部件，所述清洁部件呈辊状，施加有偏压，并与具有速度差的电子照相图像形成装置的图像承载部件接触，以清洁所述图像承载部件。
13.根据权利要求12所述的导电刷，其中，所述导电刷具有回收所述图像承载部件上色调剂的回收模式，以及将所回收的色调剂返回到所述图像承载部件的返回模式。
14.根据权利要求2所述的导电刷，其中，所述导电刷为扰乱部件，所述扰乱部件施加有偏压，并与电子照相图像形成装置的图像承载部件接触，以扰乱所述图像承载部件上的调色图像。
15.一种图像处理盒体，包括：
图像承载部件，其上形成调色图像；
导电刷，包括分散在树脂中pH 4.5或以下的导电碳黑，
所述导电刷能够从与所述图像承载部件集成到一起的图像形成装置主体上自由地拆除，并且与所述图像承载部件接触。
16.根据权利要求15所述的处理盒体，其中所述图像承载部件包括具有链式可聚合官能团的空穴传输材料。
17.根据权利要求15所述的处理盒体，其中，所述导电刷为带电部件，所述带电部件施加有偏压，并与具有速度差的所述图像承载部件接触，以使所述图像承载部件带电。
18.根据权利要求15所述的处理盒体，其中，所述导电刷为清洁部件，所述清洁部件呈辊状，施加有偏压，并与具有速度差的所述图像承载部件接触，以清洁所述图像承载部件。
19.根据权利要求15所述的处理盒体，其中，所述导电刷为扰乱部件，所述扰乱部件施加有偏压，并与所述图像承载部件接触，以扰乱所述图像承载部件上的调色图像。
20.一种图像形成装置，包括：
图像形成站，通过电子照相系统在图承载部件上形成调色图像；以及
导电刷，包括导电纤维，所述导电纤维包括分散在树脂中的pH 4.5或以下的导电碳黑，所述导电刷与所述图像承载部件接触。
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